光学元件、其制造方法以及具有光学元件的复合组件技术

说明了一种光学元件（１４），该光学元件适合于光电子器件，并且具有载体部件（１）和射束成形部件（１２），其中所述射束成形部件被成形到所述载体部件上或者所述载体部件被成形到所述射束成形部件上。此外，还说明了相应的制造方法和具有光学元件的复合组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学元件、其制造方法以及具有光学元件的复合组件本专利技术涉及一种光学元件、 一种用于制造光学元件的方法和一种 具有光学元件的复合組件.本专利技术的任务是，说明一种机械上稳定并且可靠地形成射束的光 学元件、尤其是微型化的光学元件.此外，还应该说明用于制造这样 的光学元件的方法和具有该光学元件的复合组件.该任务通过具有权利要求1或者权利要求3的特征的光学元件、 根据权利要求32的用于制造光学元件的方法以及根据权利要求39的 复合组件来解决.有利的改进方案和扩展方案是从属权利要求的主题.按照至少一个实施形式，该光学元件适合于光电子器件.尤其是， 该光学元件优选地被构造用于固定在光电子器件上.光电子器件通常 具有比较小的尺寸，使得要被固定在光电子器件上的光学元件与该器 件相协调并且特别优选地应微型化地被制造，优选地，光电子器件具 有光电子半导体芯片，其特别优选地被构造用于产生辐射和/或接收辐 射.按照至少另一个实施形式，光学元件能够被固定在光电子器件上 或被固定在光电子器件上.按照至少另一个实施形式，光学元件具有栽体部件(Tragerteil) 和/或射束成形部件(Strahlformungsteil),射束成形部件适宜地与光学元件的所希望的射束成形特性相协 调.尤其是，具有光电子器件和光学元件的复合组件的辐射特性可以 借助于该射束成形部件按照预先给定的辐射特性来形成，借助于该栽体部件，射束成形部件优选地变得机械稳定和/或该栽 体部件被构造用于借助于栽体部件将光学元件固定在光电子器件上. 特别是，光学元件优选地能够借助于该栽体部件被固定在光电子器件 上或借助于该栽体部件被固定在光电子器件上.栽体部件优选地不是 用于射束成形，而是根据机械特性而不是光学特性被优化.按照至少一个实施形式，射束成形部件被成形到栽体部件上或者 栽体部件被成形到射束成形部件上.栽体部件和射束成形部件因此优 选地先后被成形.这些部件因此可以简化地根据不同功能被优化地构造.栽体部件优选地根据机械稳定性、尤其是温度稳定性和/或坚固性 被优化.射束成形部件优选地在射束成形特性和/或辐射稳定性方面尤 其是相对于短波、例如紫外线线或蓝色高能辐射被构造。辐射稳定的 射束成形部件有利地即使在用高能辐射照射决定性的时间间隔也不明显改变光学特性.因此，射束成形部件的由辐射引起的模糊或变形可 以被减少.按照至少一个实施形式，射束成形部件和栽体部件包含彼此不同 的材料.在此情况下，适宜地采用针对栽体部件或射束成形部件的相 应功能被优化的材料.因为栽体部件和射束成形部件可以被成形在彼 此上，所以在选择材料时有利地提高了自由度.因此，例如栽体部件 可以被构造为辐射不可穿透，例如由对于要由光电子器件接收和/或发 射的辐射来说辐射不可穿透的材料构成.以这种方式，用于光电子器件的微型化的光学元件可以简化地被 构造为同时机械稳定的并且可靠地稳定地形成射束.此外，栽体部件 还可以使射束成形部件机械稳定.如果射束成形部件由柔性的、可容 易地弯曲或延伸的材料构成，则这是特别有利的.相对于射束成形部 件，在此情况下栽体部件适宜地以更大的力花费可变形地、尤其是可 弯曲或者可延伸地被构造。按照至少一个实施形式，该栽体部件和射束成形部件机械稳定地 彼此连接.尤其是，可以在这些部件之间构造紧密的机械连接.可以 舍弃附加的、用于将栽体部件和射束成形部件彼此固定的粘合剂、例 如胶粘刑.更确切地说，可以将栽体部件和射束成形部件成形于彼此 上，使得在成形期间构成机械稳定的连接.按照至少一个实施形式，射束成形部件和栽体部件由彼此不同的 基本材料、尤其是基本成形材料构成.这些基本材料可以必要时以小 的量包含相同的添加物.然而，所述基本材料优选地具有不同的主要 组成部分，这些主要组成部分确定栽体部件或者射束成形部件的适宜 地不同的物理特性.按照至少一个实施形式，栽体部件和射束成形部件包含不同的合 成材料.合成材料相对于例如包含玻璃的光学元件是比较低成本的并 且可以简化地被加工，按照至少一个实施形式，载体部件包含热塑性塑料或热固性塑料.这种材料的特征在于有利地高的机械稳定性.然而，对于热稳定的栽 体部件来说可用的热塑性塑料或热固性塑料通常是辐射不可穿透的， 特别是从红外线经由可见的至紫外线的光谦范围，使得它们因此基本上不适合于射束成形.在大于或等于2501C的温度情况下优选地在10s 或者更长的、例如直至20s的时间间隔上基本上形状稳定的材料应怀 疑地被看作是温度稳定的.优选地，该材料相对于在100s或者更长的、 尤其是直至120s的时间间隔中直至250TC或直至260TC的温度斜升基 本上是形状稳定的.特别优选地，所述材料在100s或更长的、例如直 至120s的时间间隔上在大于或等于2501C的温度情况下基本上是形状 稳定的.按照至少一个实施形式，射束成形部件包括硅树脂、混合材料尤 其是硅树脂混合材料.这样的材料特別适合于射束成形，并且针对短 波的例如紫外的或蓝色的辐射的持续作用尤其是在光学特性方面是稳 定的.但是，包含这种材料的用于射束成形的部分是相对较容易弯曲 的并且柔韧，使得其仅仅有限地适合于尤其是位置稳定的、光学元件 至光电子器件上的固定.在混合材料、也就是说具有彼此不同的组分 的材料的情况下，可以通过选择组分来有限地影响机械特性.例如包含硅树脂和例如环氧树脂的反应树脂的硅树脂混合材料相 对于包含非混合的硅树脂的成形部件通常具有较高的粘合力.硅树脂 混合材料基于提高的粘合可以在构成机械上特別稳定的连接的情况下 被简化地成形在另外的元件、例如栽体部件上，混合物的化学粘合特 性可以特别类似于环氧材料、例如环氣树脂的化学粘合特性.然而， 硅树脂材料相对于混合材料、硅树脂混合材料通常成本更低.在用于制造具有栽体部件和射束成形部件的光学元件的方法的至 少一个实施形式中，首先成形和/或制造用于栽体部件或射束成形部件 的成形体.所述成形体优选地借助于铸造、尤其是压铸(Spritzguss) 来制造.为此，用于成形体的成形材料被填入、尤其是被喷射入合适 的模、尤其是压铸模中.优选地采用塑料成形材料.此外，优选地接 着将成形材料硬化或完全硬化或者以其它方式硬化并且因此制造成形 体.接着，将另外的用于射束成形部件或载体部件的成形体成形在首 先被制造的成形体上.用于该另外的成形体的成形材料优选地被铸造、尤其是喷射在首先被制造的成形体上，为此，与先前使用的成形材料 不同的成形材料、尤其是合成材料成形材料是特别适合的.因此，光学元件优选地借助于多部件铸造方法来制造，其中必要 时不同的成形材料在时间上彼此分离地针对复合成形体被加工.因此 使不同的成形材料成形在彼此上变得容易.铸造方法优选地为两部件压铸方法(2K压铸).这种铸造方法、尤其是压铸方法特别适合于以高的生产能力在工 业上制造微型化的光学元件，这些光学元件的各自的栽体部件和射束 成形部件根据不同的功能被优化，按照本方法的至少一个实施形式，在共同的模、尤其是铸模、例 如压铸模中制造两个成形体.为此，相应的模可以首先以用于一个成形体的成形材料部分填充.用于另一成形体的另外的成形材料接着可 以在成形到首先被填入所述共同的模中的成形材料上的情况下被填 入.优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学元件（１４），该光学元件适合于光电子器件（２６），所述光学元件具有载体部件（１）和射束成形部件（１２），其中所述射束成形部件被成形到所述载体部件上或者所述载体部件被成形到所述射束成形部件上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-12-9 102005058902.2;DE 2006-3-8 10200601071.光学元件(14)，该光学元件适合于光电子器件(26)，所述光学元件具有载体部件(1)和射束成形部件(12)，其中所述射束成形部件被成形到所述载体部件上或者所述载体部件被成形到所述射束成形部件上。2. 按照权利要求1的光学元件，其中，所述射束成形部件(12) 和所述栽体部件(1)包含彼此不同的材料。3. 光学元件，该光学元件适合于光电子器件(26)，所述光学元 件具有栽体部件(1)和射束成形部件(12)，其中所述射束成形部件 和所述栽体部件包含彼此不同的材料.4. 按照权利要求3的光学元件，其中，所述射束成形部件(12) 被成形到所述栽体部件(1)上或者所述栽体部件被成形到所述射束成 形部件上.5. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述射束成 形部件(12)和所述栽体部件(1)由彼此不同的基本材料、尤其是基 本成形材料构成.6. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述射束成 形部件(12)和所述栽体部件(1)包含彼此不同的合成材料.7. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述栽体部 件(1)包含下列合成材料之一热塑性塑料、热固性塑料.8. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述射束成 形部件(12)包含下列合成材料之一硅树脂、混合材料、尤其是硅 树脂混合材料。9. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述射束成 形部件(12)与所述栽体部件(1)机械稳定地连接.10. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，所述光学元件具有 一个连接元件(7a， 7b， 7c)或多个连接元件，所述一个或多个连接 元件被构造在所述栽体部件(1)上或中，其中所述射束成形部件(12 ) 至少部分地使所述一个或者多个连接元件重新成形、被成形到所述一 个或者多个连接元件中和/或通过所述一个或多个连接元件被精细成 形.11. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述一个连接元件(7a, 7b, 7c)或者多个连接元件具有下列构型中的一种或 多种凸起、凹穴、间隙.12. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述栽体 部件(1)被实施为框状.13. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述射束 成形部件(12 )横向地覆盖栽体框的孔(5 ).14. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，所述光学元件被 构造用于固定在所述光电子器件(26)上或者所述光学元件被固定在 所述器件上.15. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，所述光学元件被 构造为安放式光学装置，用于安放到所述光电子器件(26)上.16. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述光电 子器件(26)具有带有辐射穿过面的壳体(27)，并且所述光学元件(14)能够被固定或被固定在所述壳体上，17. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述光学 元件(14 )借助所述栽体部件(1)被固定在所述壳体(26 )上.18. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述栽体 部件(1)由对于要在所述光电子器件(26)中接收和/或产生的辐射 来说辐射不可穿透的材料制成.19. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其中，所述栽体 部件(1)和壳体(26)在热延伸系数方面彼此匹配.20. 按照上述权利要求中至少一项的光学元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B布劳恩，S布卢梅尔，M沃尔夫，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]